西门子系统S7系列PLC拓展了CPU能力,带来了各种各样扩展模块(包含数据信号控制模块SM、通讯模块CM或通讯板CP)和信号板(SB)用以拓展CPU能力,通过增加的I/O和串行通讯接口,能够极好地满足客户的诸多业务需求。S7-300/400有很多种扩展方法,具体使用时,可以通过自动控制系统接口模块拓展声卡机架、PROFIBUS-DP计算机接口、通讯模块、远程控制I/O及PLC分站来拓展PLC或预埋拓展口。PLC扩展模块使用中,必须载入在硬件与软件上,在挑选扩展模块时,应当注意以下几种难题。
(1)模块额定电压。可以根据关键设备与控制模块间的距离来决定。当外界配电线路很长时,可以选用AC220V开关电源;当外界配电线路稍短且控制系统相对集中时,可选用DC 24V开关电源。
(2)数字信号plc模块的输出类型。数字信号导出有电磁阀、可控硅、晶体三极管三种方式。在导通不频繁地场所要选择继电器输出;在导通频繁地场所,应当采用可控硅或晶体三极管导出,留意可控硅只能用于交流负载,晶体三极管只能用于直流负载。
(3)模拟量信号种类。模拟量信号传送应尽量采用电流量型数据传输。由于工作电压量数据信号非常容易引进影响,一般电压信号于控制系统柜里电阻器设置,或间距近点、电磁环境好一点的场所。
2.3.3 自动控制系统传感器选型
感应器等同于全部控制系统的“五官”,它明确系统有非常重要的危害。一般来说,选择一个感应器时,需要注意以下几种难题。(1)检测范围;
(2)检测精度;
(3)稳定性;
(4)接口方式。
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2.3.4 自动控制系统执行机构及控制板型号选择1. 执行机构型号选择
执行机构等同于全部控制系统的“手”和“脚”,取决于系统软件的具体工作效能,其作用显而易见。与感应器相匹配,在挑选执行机构时,应注意以下几种难题。
(1)导出范畴:
(2)控制精度;
在其中,执行机构—传感器接口(Actuator SensorInterface,AS-i)合乎EN50295规范,这是一种开放标准,全的执行机构和感应器生产商也支持AS-i。2.控制板型号选择
目前,市场中的控制板类型有许多,在其中西门子公司从2007年10月1日后投入市场的SIMATICS7模块化设计控制板具备竞争能力。该系列主要包含S7-300、S7-400、S7-1200,种类丰富多彩,能够满足用户的各种各样业务需求,用户可依据实际需要,选择适合自己的控制板。
2.3.5 PLC分配表及外界接线方法
自动控制系统硬件开发的一个关键点便是PLC的I/O分配表外部I/O接线方法设计,这一部分具体内容传承自电气控制系统电路图分析和设计,是一个设计者必须了解内容。在分派I/O端口号时,应查看有关的I/O组件及其传感器和执行机构的指南材料,并对相连的方法应给予深入了解,那样在设计时不会出问题。还应注意到裕量难题,即空出一部分I/O端口号作预留,便于日后检修或是拓展的用处。
以应用CPU312操纵伺服电机为例子,设计的时候考虑到过有“运行”、“终止”、“变向”、“顺转”、“翻转”、“迅速”、“慢速度”7个键入,及其目标和PWM波2个导出。
由于工业化生产的快速发展,生产制造规模不断扩大,控制系统不断提升,传统电磁阀自动控制系统愈来愈不适合工业化发展的需求,急需解决设计方案一种前沿的自动控制装置。1968年美国通用汽车公司(GM)便明确提出一种构想:把计算机能健全、通用性、灵便等特点和电磁阀控制系统的通俗易懂、操作简便、价格低等特点结合在一起,做成一种通用性控制系统。这类通用性控制系统把计算机编程方式和流程输入方式进行简单化,选用面对控制流程、面向对象程序语言。
1969年,国外数字设备企业(Digital EquipmentCorporation,DEC)根据这一想象,研发变成世界上台可编程序控制器PDP-14,并且在车辆自动装配线上乘使用。此设备利用计算机作为核心机器设备,其操纵可以是根据存放计算机中程序来完成的,这便是我们常说的存放系统控制。因为当时主要运用于顺序程序,只能进行逻辑函数,故称之为可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller,PLC)。
这种新型的产业控制系统因其通俗易懂、操作简便、可靠性高、通用性灵便、体型小、坚固耐用等特点,迅速在国外别的工业应用获得全面推广。到1971年,已经成地用于食品类、饮品、冶金工业、造纸工业等工业应用。
PLC的诞生,得到了其它国家的高度重视。1971年,日本国从国外引入了此项新技术应用,迅速研制出了台PLC(DSC-8)。1973年,欧洲各国也研制出了PLC。
1.1.2 PLC的发展历史
从PLC控制能来区分,PLC的高速发展经历过下列四个阶段。
阶段,台PLC面世到20个世纪70年代末,是PLC的创业环节。
该阶段的PLC产品主要用以逻辑函数、按时和记数,它CPU由中小规模的数字集成电路构成,它操纵能非常简单。该时期的代表产品有莫迪康(Modicon)企业(如今归属于施耐德电器集团旗下的一个品牌)的084、莱纳-布莱德利(Allen-Bradley,AB)企业(Allen-Bradley现归属于罗克韦尔自动化集团旗下关键品牌)的PDQII、DEC的PDP-14和神钢(HITACHI)企业的SCY-022等。
第二阶段,20个世纪70年代末到后期,是PLC的产品化发展过程。
该阶段PLC产品的主要操纵能获得了比较大的发展趋势。伴随着多种多样8位微控制器的相继问世,PLC技术形成了飞跃发展。在逻辑函数能的前提下,增强了标值计算、闭环控制调整能,提升了计算速度,增加了键入/导出经营规模。该时期的代表产品有Modicon企业的184、284、384,西门子公司的SYMATICS3系列产品,富士电机企业的SC系列等。
第三阶段,20个世纪70时期后期到20个世纪80年代末,是PLC通讯平衡的实现阶段。
与计算机通信的高速发展相关联,PLC还在通讯层面有了很大发展趋势,初步形成了分布式的通讯网络体系结构。可是,因为生产商各行其是,通讯系统开创系统软件,不一样生产制造厂家的产品相互之间通讯是较艰难的。在这个环节,因为生产过程控制的需求,对PLC的需要大大增加,新产品的能也获得了发展趋势,数学运算的能获得了比较大的扩大,商品的可靠性提高。该时期的代表产品有富士电机企业的MI-CREX和德州仪器公司(TexasInstruments,TI)企业的TI530等。
第四阶段,20个世纪80年代末迄今,是PLC开放环节。
因为开放式系统的提出,使PLC获得了很快的发展趋势。具体表现为通讯系统开放,使各生产制造厂家的产品互相通讯,通讯协议标准化让用户获得了益处。在这一阶段,商品规模扩大,能逐步完善,大、中小型商品大部分有CRT显示器的表明能,新产品的拓展也因为通讯平衡的改进逐渐变得便捷,商品还采用了标准化的系统软件,增强了编程语言等。该时期的代表产品有西门子公司的SYMATICS5和S7系列和AB企业的PLC-5等。
伴随着控制系统的高速发展,PLC的结构和能获得了不断完善,各生产商不断推出能更强大的PLC商品,大概3~5年升级换代一次。PLC的高速发展可概括为以下几方面。1.微型化、专用化、降低成本
伴随着电子信息技术的高速发展,新式电子元器件的广泛运用,PLC的能大幅地提升,而成本费大幅地减少。PLC的能大力加强,将原来大、中小型PLC才会有的能迁移到中小型PLC上。PLC构造更为紧密、精巧,容积比较小,安装及操作使用十分简单。因为PLC价钱持续下降,使之成为电磁阀控制系统的代替品。2.通用化、规范化、模块化设计
每一个生产制造PLC生产厂家都有各自的主打产品,同一系列的产品命令和使用向上兼容,以适应新机型的宣传推广应用。为了能促进技术标准化的进程,一些全球性机构,如化组织(IEC),不断为PLC的高速发展制订一些新的规范,对各种类型商品做一定的梳理或界定,对PLC未来发展制订一种方位(或架构)。模块化构造使系统软件的构成更加高效、便捷;能明确化、专用化错综复杂的能由控制模块去完成。一般的PLC分为为主导控制模块、扩展模块、I/O控制模块及各类性能卓越控制模块等,每一种模块容积都比较小,相连接便捷,应用更方便,通用性性很强。服务器仅通过通讯设备向控制模块公布和测试状态,那样促使PLC的软件能增强,系统设计简单化。3.高效运转、大空间化及性能化
大中型PLC采用多微控制器系统软件,若有的使用了32位微控制器,可以开展多个任务实际操作,响应速度提升,存储量大大增加。PLC的能加强,以适应各种操纵的需求,使测算、解决能完善,尤其是提升了过程管理和数据分析的能。PLC可替代电子计算机进行监管、监管。